„Holiday Inn Samara“: PC- und Ethernet

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„Holiday Inn Samara“: PC- und Ethernet-basierte
Überwachung und Steuerung der Versorgungssysteme
Technischer Komfort
mit Wohlfühlfaktor
Konferenzen, Festlichkeiten, Kulinarisches, Wellness, Kultur, anspruchsvolle Architektur und Hightech – all das bietet das im
Sommer 2007 in der Stadt Samara in Russland eröffnete „intelligente“ Business-Hotel „Holiday Inn Samara“. Unsichtbar für
den Gast sorgt modernste Automatisierungstechnik von Beckhoff für die Erfassung und individuelle Steuerung von über
20.000 Datenpunkten.
Das 4-Sterne-Hotel „Holiday Inn Samara“ mit Blick auf die Wolga liegt im historischen Stadtteil von Samara. Das Atrium des Hotels belegte im Rahmen des
IX. Internationalen Wettbewerbs für Architektur und Interieurdesign „Unter dem
Hausdach“ den ersten Platz in der Kategorie „Öffentliches Interieur“. Auf insgesamt neun Stockwerken und zwei Untergeschossen sind 177 Gästezimmer, neun
Konferenzräume sowie ein Gastronomie- und Wellnessbereich untergebracht.
Alle Räume sind mit separat zu steuernder Klimaanlage, LCD-Fernseher bzw. -Projektor und Internetanschluss ausgestattet.
Beckhoff-Technologie steuert sämtliche Versorgungssysteme
Zielsetzungen beim Bau des „intelligenten Hotels“ waren ein Maximum an
Komfort für die Gäste, die Optimierung des Energieverbrauchs sowie Flexibilität in Hinblick auf nachträgliche Anpassungen und Änderungen. Sämtliche
Versorgungssysteme für Klima, Heizung, Lüftung, Entrauchung, Warm- und Kaltwasser sowie Kanalisation sind durch PC- und Ethernet-basierte Steuerungen von
Beckhoff automatisiert. „Ausschlaggebend bei der Entscheidung für die BeckhoffTechnologie waren u. a. die komfortable Integration aller in der Gebäudetechnik
gängigen Bussysteme, wie EIB oder LON, und die einheitliche Programmieroberfläche der Automatisierungssoftware TwinCAT“, erläutert Ivan Golubtsov, Leiter
der Beckhoff-Repräsentanz in Moskau. Die Projektierung, Montage und Inbetriebnahme vor Ort übernahm die Bliss GmbH Samara, ein Integrationspartner
von Beckhoff in Russland.
Komfort erhöht – Energieverbrauch optimiert
Die Überwachung und Steuerung der Versorgungssysteme erfolgt durch Beckhoff
Embedded-PCs und Busklemmen-Controller. Der Datenaustausch zwischen den
PCs und den Busklemmen-Controllern erfolgt via Ethernet. Busklemmen erfassen
und steuern die über 20.000, im gesamten Hotel verteilten, Datenpunkte.
Softwareseitig bildet die Automatisierungssoftware TwinCAT das Herzstück der
Steuerung. Sie übernimmt im „Holiday Inn Samara“ die Überwachung und Regelung folgender Funktionalitäten:
| Meldefunktionen: Störmeldungen und Hausüberwachung mit zentraler Protokollierung und Kommunikationsauslösung über SMS
| Raumregelung: Temperatur- und Klimaregelung
| Powermanagement: Verbrauchsmessung, Protokollierung und Optimierung
des Energieverbrauchs
Die frei programmierbare PC-Steuerung lässt eine nahezu unerschöpfliche Funktionsvielfalt zu. Nachträgliche Änderungen oder Erweiterungen von Funktionen
können bequem per Software umkonfiguriert bzw. ergänzt werden. Zur Vereinfachung der Programmierung nach IEC 61131-3 steht eine Standardbibliothek zur
Lösung von Grundfunktionen zur Verfügung. TwinCAT unterstützt die Anbindung
aller gängigen Feldbusse und PC-Schnittstellen sowie die Datenanbindung mittels
offener Standards wie OPC. „In das Steuerungssystem des „Holiday Inn Samara“
ist über OPC ein handelsübliches SCADA-System zur Visualisierung und Überwa-
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Auf jeder Etage des Hotels
befindet sich ein Schaltschrank mit Embedded-PCs
CX1000 mit CAN-Master.
Die Embedded-PCs steuern
über CANopen insgesamt 200 „Low Cost“Buskoppler LC5100.
Im Rahmen des IX. Internationalen Wettbewerbs für Architektur und Interieurdesign
30x
EIB
„Unter dem Hausdach“ belegte das Architekturbüro „Samogorov & Pastuschenko“
(Stadt Samara) den ersten Platz für das Atrium des Hotels „Holiday Inn Samara“ in
CANopen
22x Lüftung
der Kategorie „Öffentliches Interieur“.
Brandschutzklappen
Abzugsventilatoren
Obergeschoss
2. - 7. Etage
17x
EIB
22 Embedded-PCs CX1000,
CANopen
40 Busklemmen-Controller
BC9100 und 200
1. Etage
Brandschutzklappen
Abzugsventilatoren
„Low Cost“-Buskoppler
17x
LC5100 kontrollieren, über-
EIB
wachen und steuern über
20.000 im gesamten Hotel
CANopen
3x Warmwasser
Brandschutzklappen
Abzugsventilatoren
verteilte Datenpunkte.
Erdgeschoss
17x
EIB
chung der Versorgungssysteme eingebunden“, erläutert Ivan Golubtsov und fährt
fort: „In Verbindung mit TwinCAT lassen sich Funktionen wie Ferndiagnose und
-wartung realisieren. Fällt beispielsweise der Gasbrenner zur Warmwasseraufbereitung im Heizwerk aus oder klemmt ein Belüftungsventilator, generiert das
Steuerungssystem eine Fehlermeldung mit Angabe von Art und Ort des Fehlers
und sendet diese per SMS zum Servicetechniker.“ Die Auswertung der Gebäudezustandsdaten führt zur optimalen Steuerung aller Komponenten und zu geringem Energieverbrauch.
6x Wasserpumpen
Ethernet
CANopen
Brandschutzklappen
Abzugsventilatoren
1. Untergeschoss
17x
EIB
EIB
3x Feuerlöschpumpen
2. Untergeschoss
CANopen
6x Kanalisation
Brandschutzklappen
Abzugsventilatoren
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Das 4-Sterne-Business-Hotel mit
Blick auf die Wolga liegt im
historischen Stadtteil von Samara.
Etagenübergreifende Kommunikation für mehr Sicherheit
Die Steuerungstechnik ist über die elf Etagen des Hotels prinzipiell gleich aufgebaut (siehe Topologieschaubild). Jede Etagensteuerung besteht aus einem
Embedded-PC CX1000 mit Windows CE als Betriebssystem und unterlagerten
CANopen-Slaves: 17 bzw. 30 I/O-Stationen mit Buskoppler LC5100 überwachen
die Brandschutzklappen und Abzugsventilatoren des Entrauchungssystems. Auf
jeder Etage befindet sich außerdem ein Handschalter zur manuellen Aktivierung
des Entrauchungssystems. Die Handschalter sind über EIB miteinander verbunden
und über die KL6301 in das übergeordnete Ethernet-Bussystem eingebunden.
Die Versorgungssysteme für Klima, Heizung, Lüftung, Warm- und Kaltwasser sowie Kanalisation werden durch 40 I/O-Stationen mit Ethernet-Controllern BC9100
gesteuert. „Wesentlicher Vorteil dieses Steuerungssystems ist, dass bei einem
Netzwerkausfall alle sicherheitsrelevanten Funktionen erhalten bleiben“, erläutert Ivan Golubtsov. Die I/O-Stationen sind verteilt auf das Obergeschoss, die
Untergeschosse und das Heizwerk installiert.
Auf jeder Etage befindet sich ein Switch für den Datenaustausch zwischen den
Embedded-PCs CX1000 und den Busklemmen-Controllern BC9100. Die Switche
sind redundant über Lichtwellenleiter verbunden, wodurch eine etagenübergreifende Kommunikation der PCs gewährleistet ist. Die zentralen Daten werden im
Hauptrechner über Ethernet zusammengeführt und ausgewertet.
Ethernet integriert IT- und Automatisierungswelt
Ethernet als durchgängiges Kommunikationssystem verbindet die Datenwelten
der Büro- und Gebäudetechnik. Die Performance von Ethernet mit hoher Übertragungsrate bietet, neben der Datenkommunikation für die Gebäudetechnik,
ausreichend Leistungsreserven für Bild- und Sprachdaten oder Multimediafunktionen. Folglich nutzt das „Holiday Inn Samara“ die datentechnische Infrastruktur sowohl für das IT-Netzwerk als auch für die Gebäudeleittechnik. Mit Ethernet
wird von der Sensor-/Aktor- über die PC- bis hin zur Managementebene ein gemeinsames Datennetz aufgebaut. Das bedeutet, dass die im gesamten Hotel ver-
teilten Sensoren und Aktoren, wie die Temperaturfühler und die Motoren der Beund Entlüftungsventilatoren, mit der übergeordneten Steuerung kommunizieren
können. Eine doppelte Datenhaltung entfällt.
Anbindung von über 20.000 Datenpunkten
Beckhoff Busklemmen binden alle 20.000 Datenpunkte der Versorgungssysteme
ein und unterstützen deren Überwachung und Steuerung. Beispielsweise steuern
sie das Klima der Räume individuell nach Nutzerwünschen. Sie nehmen die von
den Luftqualitätsfühlern erfassten Werte auf, leiten sie weiter an das Bussystem
und geben die Stellgrößen an die Belüftungsventilatoren. LON- und EIB-Busklemmen binden die entsprechenden Komponenten, wie Taster zur Aktivierung
des Entrauchungssystems, in die übergeordneten Bussysteme Ethernet bzw.
CANopen ein.
Wireless-Adapter KL6023 empfangen Funksignale der auf EnOcean-basierenden
Rauchmelder und setzen sie auf RS485-Signale um, welche von der seriellen Busklemme KL6021 weiter verarbeitet und zur Steuerung des Entrauchungssystems
genutzt werden. Hierbei unterstützt die TwinCAT Bibliothek Serial Communication
EnOcean. Die Anbindung serieller Geräte, wie Modems für die Fernwartung bzw.
Ferndiagnose, erfolgt ebenfalls über serielle Busklemmen.
Technologie, die überzeugt
Durch den Einsatz innovativer und intelligenter Gebäudetechnik ist es der Bliss
GmbH gelungen, die hohen Ansprüche des Bauherrn an ein „intelligentes“ Hotel
zu erfüllen. Aufgrund der guten Erfahrungen bei der Umsetzung dieses Projekts,
plant Bliss das im Bau befindliche Krebszentrum von Samara ebenfalls mit
Beckhoff-Technik zu automatisieren.
Holiday Inn Samara www.ichotelsgroup.com
Bliss GmbH Samara www.bliss-samara.ru
Beckhoff Russland www.beckhoff.ru